精細化學(xué)品合成技術(shù)-第3章-表面活性劑

1、 表面活性界面與表面的概念界面：物質(zhì)相與相的分界面。在各相間存在：氣-液、氣-固、液-液、液-固和固-固 五種界面。表面：當組成界面的兩相中有一相為氣相時，稱為表面。 表層空氣分子對液體表層空氣分子對液體吸吸引力引力小于內(nèi)部液相分小于內(nèi)部液相分子對它的吸引力，所以該分子所受合力不等子對它的吸引力，所以該分子所受合力不等于零，于零，其合力方向垂直指向液體內(nèi)部其合力方向垂直指向液體內(nèi)部，結(jié)果，結(jié)果導(dǎo)致導(dǎo)致液體表面具有自動縮小的趨勢液體表面具有自動縮小的趨勢，這種收，這種收縮力稱為表面張力?？s力稱為表面張力。 表面活性劑是一種功能性的精細化工產(chǎn)品，俗稱。近年來，已發(fā)展成為精細化工一個重要門類。 表面

2、活性劑的發(fā)展歷史是從開始。 1917年，德國Basf公司開發(fā)了苯的烷基化與磺化產(chǎn)品。此后，德國人Bohme開發(fā)了蓖麻油脂脂肪酸丁酯磺酸鹽蓖麻油脂脂肪酸丁酯磺酸鹽表面活性劑。 1928年，H.Bertsch等用脂肪醇代替脂肪酸進行硫酸化，制得第一種合成的洗滌活性物，隨后發(fā)展了脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺的聚氧乙烯醚產(chǎn)品。疏水基親水基 表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點極性基團非極性基團 親水基（憎油基、疏油基）憎水基(親油基、疏水基)不對稱的分子結(jié)構(gòu)兩親性:一段親水、一段親油！雙重性: 一部分可溶于水 一部分易自水中逃逸的CMC-臨界膠束（團）濃度臨界膠束（團）濃度CMC：表面活性劑分子

3、締合形成膠束的最低濃度。當其濃度高于CMC值時，表面活性劑的排列成球狀、棒狀、束狀、層狀/板狀等結(jié)構(gòu) 表面活性劑的疏水基主要是烴類，來自油脂化學(xué)制品或石油化學(xué)制品，其碳原子數(shù)為C8C20。 飽和烴：直鏈烷烴，支鏈烷烴和環(huán)烷烴。 不飽和烴：脂肪族、芳香族，雙鍵/三鍵，弱親水基作用。 對于膠束形成，其每個不飽和烴的烴中減少11.5個CH2的效果相同。 其它：脂肪醇、烷基酚、含氟或硅以及其它元素的原子團，含萜類的松香化合物，高分子的聚氧丙烯化合物等。以上疏水基的疏水性強弱順序為：脂肪族烴基 環(huán)烷烴基脂肪族側(cè)鏈芳烴基芳烴基帶弱親水基的烴基 有機酸鹽： 羧酸鹽（-COOM），如肥皂（脂肪酸鈉）： 磺酸鹽

4、（-SO3M），如洗衣粉的主要成分十二烷基苯磺酸鈉； 硫酸酯鹽（-OSO3M）如硫酸化蓖麻油； 磷酸酯鹽（-OPO3M），如磷酸化油。 胺鹽及季銨鹽：兩大類：陰、陽、兩性離子，在水溶液中能離解為帶電荷的離子，如磺酸鹽、羧酸鹽等。在水中具有極性而不能在水中離解，如聚氧乙烯等。 不離解的羥基不離解的羥基(-OH，一般為多個羥基，一般為多個羥基)，如，如“斯盤斯盤”（Span）；）；2. 醚鏈醚鏈 (-O-，與水形成氫鍵而具有親水性，與水形成氫鍵而具有親水性， 一般為多個一般為多個), 如滲如滲透劑透劑JFC ，其分子式：，其分子式：RO(CH2CH2O)nH（R為為C8C13烷烷基）?；?。 HL

5、B值=親水基質(zhì)量親水基質(zhì)量+憎水基質(zhì)量100/5例如：石蠟無親水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是親水基，HLB=20。其余非離子型表面活性劑的HLB值介于020之間。根據(jù)需要，可根據(jù)HLB值選擇合適的表面活性劑。例如：HLB值在26之間，可作油包水型的乳化劑；810之間作潤濕劑；1218之間作為水包油型乳化劑。 潤濕劑HLB值 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 | | | | | | 石蠟 W/O乳化劑 洗滌劑 增溶劑 | | 聚乙二醇 O/W乳化劑W/O：油包水：油包水O/W：水包油：水包油親水的基團親水的基團親油的基團親油的基團親水的基團親水的基團親油的基團親油的

6、基團SO4Na 38.7COOK 21.1COONa 19.1SO3Na 11-N（叔胺）（叔胺）9.4酯（失水山梨醇環(huán)）酯（失水山梨醇環(huán)） 6.8 CH CH2 CH3 0.475 =CH酯（自由）酯（自由） 2.4COOH 2.1-OH 1.9O- 1.3-OH（失水山梨醇環(huán)）（失水山梨醇環(huán)） 0.5-（C2H4O）n 0.33-C3H6O-0.5-CF2- 0.870-CF3-一些基團的HLB值表面活性劑市場上常見的親水性基團 表面活性劑市場上常見的疏水基團 和有兩種連接方式：1. 直接連接，即疏水基物料直接與無機或有機化學(xué)劑反應(yīng)而成。如脂肪酸與氫氧化鈉直接形成肥皂。 C17H35COO

7、Na2. 借助中間藥劑作媒介而進行連接。如：SO2Cl2RSO2ClRH+HClhvRSO2ClRSO3Na+2NaOH+NaCl+H2OC2H4OOSO3NaROn二、二、表面活性劑分類常用的分類方法：按表面活性劑分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和它在水中的離解狀態(tài)來進行分類。表面活性劑陰離子型陽離子型兩性型非離子型特種在整個表面活性劑生產(chǎn)中占有相當大的比重，據(jù)統(tǒng)計，世界表面活性劑總產(chǎn)量的40%屬于這一類。一般是長鏈烴C10-C20羧酸磺酸硫酸磷酸陰離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)分類：陰離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)分類：名稱名稱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 羧酸鹽羧酸鹽-a（、H） 硫酸酯鹽硫酸酯鹽-a（、H）磺磺酸酸鹽鹽烷基磺酸鹽烷基磺酸鹽a-

8、a-烯烯基磺酸鹽基磺酸鹽烷基苯磺酸鹽烷基苯磺酸鹽磷磷酸酸酯酯鹽鹽磷酸雙酯鹽磷酸雙酯鹽磷酸單酯鹽磷酸單酯鹽RSO3NaR CH CH CH2SO3NaRSO3NaORORPOMOO RPO MO MO陽離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)：NR1RR2R3XNPSAs伯、仲、叔胺鹽季銨鹽 咪唑啉型吡啶型NNRR1R2XNOR1R2XNXR嗎啡啉型疏水基親水基陽離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)分類：名稱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)伯胺鹽R-NH2HCl仲胺鹽(R)2-NHHCl叔胺鹽(R)3-NHCl季銨鹽雜環(huán)型鎓鹽型NXRNOR1R2XPRRR RX3RR12.X-+.SR.-+ClRAsRRR1234NNHR1R2XNR1R2CH3R3X兩

9、性離子型表面活性劑的結(jié)構(gòu)：RN(CH3)2CH2COO-+同一分子上有一陰離子及一陽離子在分之內(nèi)形成內(nèi)鹽。良好的配伍性、低毒性、多功能性；占總量1左右，但發(fā)展較快，羧酸型硫酸型磺酸型磷酸型胺基季銨基兩性離子型表面活性劑的分類類型結(jié)構(gòu)1.氨基酸型2.甜菜堿型羧基甜菜堿烷基酰胺甜菜堿咪唑啉甜菜堿磺基甜菜堿3.咪唑啉4.磷酸酯型NRCH2COORNH2CH2CH2COORCONHCH2CH2CH2N CH2COONN CH2CH2COORNRCHCH2SO3OHNN CH2COORRCH2OCORCHOCORCH2O POHOOCH2CH2NH2非離子型表面活性劑： 非離子型表面活性劑在水溶液中不電

10、離，其親水基主要是由具有一定數(shù)量的含氧基團組成（醚、酯、羥基、胺、酰胺）。 親水基疏水基 穩(wěn)定性好，不受酸堿鹽的影響，相容性好，可與陰陽兩性表面活性劑混合使用，在水、有機溶劑中均可溶解。非離子型表面活性劑主要有：名稱結(jié)構(gòu)聚聚氧氧乙乙烯烯型型脂肪醇聚氧乙烯型烷基酚聚氧乙烯醚脂肪酸聚氧乙烯聚氧乙烯烷基胺聚氧乙烯烷醇酰胺多元多元醇脂醇脂肪酸肪酸酯型酯型甘油脂肪酸酯（單.雙酯）季戊四醇脂肪酸酯山梨醇脂肪酸酯( C H2C H2 O ) O C O R nH( CH2CH2 O) H nROH( CH2CH2O )OR n( CH2CH2 O) H nRNCH2CH2( CH2CH2 O) H nCH2

11、CH2( CH2CH2 O) nCH2OHCH2CH2OR CN OHRCOOCH2CH(OH)CH2OHRCOOCH2C(CH2OH)3R C O O (C6H8)(O H )5 其它還有蔗糖脂肪酸酯、烷基糖苷、烷基醇酰胺等非離子表面活性劑.特種表面活性劑：應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用分類分類結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能性能原原 料料合合成成油脂油脂石石油油陰離子陰離子陽離子陽離子兩性兩性非離子非離子特種特種低碳烯烴低碳烯烴高碳烯烴高碳烯烴苯、萘苯、萘環(huán)氧化物環(huán)氧化物合成脂肪酸合成脂肪酸洗滌、農(nóng)藥、食品、洗滌、農(nóng)藥、食品、材料、醫(yī)藥、采油、材料、醫(yī)藥、采油、采礦、紡織、印染、采礦、紡織、印染、皮革、造紙、建筑皮革、造紙

12、、建筑工業(yè)味精工業(yè)味精催化劑催化劑開發(fā)開發(fā)單元反應(yīng)單元反應(yīng)融會融會貫通貫通植植動動乳乳超分子化學(xué)超分子化學(xué)膜化學(xué)膜化學(xué)藥物載體藥物載體表面催化表面催化納米材料納米材料分子器件分子器件高分子高分子元素元素冠醚冠醚微生物微生物有機反應(yīng)的基本過程有機反應(yīng)的基本過程新方法新方法趨勢趨勢應(yīng)用應(yīng)用使用使用脂肪族取代反應(yīng)理論脂肪族取代反應(yīng)理論芳香族取代反應(yīng)理論芳香族取代反應(yīng)理論 脂肪酸工業(yè)的產(chǎn)生：脂肪酸（RCOOH）工業(yè)是隨著近代的有機化學(xué)中對脂肪酸的物理和化學(xué)性質(zhì)的研究后發(fā)展起來的。 目前脂肪酸產(chǎn)品有天然脂肪酸和合成脂肪酸。 天然脂肪酸在自然界中廣泛存在于動植物體內(nèi)，其存在的形式 主要有兩種： 脂肪酸與甘

13、油結(jié)合成甘油酯和脂肪酸與長鏈一元醇結(jié)合成的簡單酯（天然蠟）。2、國內(nèi)外脂肪酸工業(yè)的狀況 目前世界脂肪酸生產(chǎn)能力約為400多萬噸，其中以天然油脂為原料的占60，塔爾油（紙漿廢液）為原料的占20，合成脂肪酸占20。 （1）美國 美國目前有18家脂肪酸主要生產(chǎn)廠家，按市場領(lǐng)域計算的美國脂肪酸消耗量： 類別 比重（） 個人防護用品（化妝品、香皂、香波等） 15.1 家庭清洗劑、干洗皂、織物柔軟劑等 12.7 涂料（油漆、粘合劑、油墨等） 15.1 工業(yè)用潤滑油、腐蝕抑制劑、油田化學(xué)品和添加劑等 12.4 塑料工業(yè) 7.3 食品工業(yè) 7.1 紡織工業(yè)（不包括家用織物柔軟劑） 5.4 橡膠工業(yè)（不包括合成

14、橡膠及膠乳乳液聚合用酸） 4.9 乳液聚合 4.8 瀝青工業(yè) 2.0 選礦工業(yè) 1.5 其它（包括醫(yī)藥、蠟、潤滑油、蠟蝕等） 11.7 總計 100 從上表可看出，用作個人防護和家用化學(xué)品（即日用化工行業(yè)）的只占約28，其余70，多均為工業(yè)應(yīng)用，所以脂肪酸最大的應(yīng)用是在工業(yè)部門，并非局限于日用化工行業(yè) 美國的脂肪酸需求量仍將以35年平均增長率上升。 美國脂肪酸用油脂原料：椰子油15、牛脂73、其它植物油脂12。 主要生產(chǎn)廠家為：P&G Palm-Colgate Emery. （2）西歐 目前西歐有26家脂肪酸生產(chǎn)廠家，按脂肪酸蒸餾能力達120萬噸左右（不包括塔爾油）。據(jù)西歐幾家大公司預(yù)

15、計，其消費量增長不大，估計年增長率為1.52左右。 主要生產(chǎn)廠家有：Henkel、Unilever、Hoechst.（3）日本及東南亞地區(qū) 日本目前從油脂水解生成脂肪酸的生產(chǎn)能力為36.5萬噸/年，其中花王等五個主要廠家占生產(chǎn)能力的78，另外還有兩套從塔爾油生產(chǎn)脂肪酸的裝置，其能力約8.5萬噸/年。制取方法有兩種: 甘油三酯與甲醇反應(yīng)的酯交換法（即醇解） 脂肪酸和甲醇的反應(yīng)得直接酯化法。 在水中能離解出具有表面活性的陰離子的一類表面活性劑。發(fā)展最早、產(chǎn)量最大、品種最多、工業(yè)最成熟的一類品種。陰離子表面活性劑通常按親水基可分為：羧酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸（酯）鹽型、磷酸（酯）鹽型等。 脂肪酸的堿金

16、屬鹽、堿土金屬鹽、高價金屬鹽、銨鹽和有機胺鹽統(tǒng)稱為脂肪酸鹽，也稱為皂。 RCOONa: 是塊狀肥皂和香皂的表面活性組分，俗稱硬皂。 RCOOK: 常用于制取液體皂，俗稱軟皂。 多價金屬皂一般不溶于水，洗滌制品中極少應(yīng)用，但某些金屬皂具有特殊的工業(yè)用途（如Ba、Ca、Mg鹽等）。 RCOOCH2RCOOCHRCOOCH2+ 3NaOH3RCOONa+CH2OHCH2OHCH2OHRCOOCH3+ NaOHRCOONa+ CH3OHRCOOH+ KOHRCOOKRCOOH+N(CH2CH2OH)3RCOONH(CH2CH2OH)32RCOOH+ CaO(RCOO)2Ca+H2OC17H35COON

17、a2+ZnCl2(C17H35COO)2Zn+ 2NaCl(C17H35COO)2BaC17H35COOK2+ BaCl2+2KCl陰離子表面活性劑中的最重要的一個品種，亦是產(chǎn)量最大的一個品種。 優(yōu)點：去污力強，泡沫力及泡沫穩(wěn)定性好，在酸堿和某些氧化物中穩(wěn)定。原料來源充足，成本低，制造工藝成熟。 自1936年由美國苯胺公司開始生產(chǎn)以來，一直是主要品種。1、烷基苯磺酸鹽結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 結(jié)構(gòu)： 通式：CnH2n+1C6H4SO3Na 早期為四聚丙烯苯磺酸鈉（ABS）,現(xiàn)在主要為直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）。通常是一種黃色油狀液體，經(jīng)純化后，可以形成六角形或斜方形薄片狀結(jié)晶。SO3NaHCRR結(jié)構(gòu)與

18、性能的關(guān)系： 表面活性：C8以上才具有表面活性，超過C18時，溶解度小而明顯下降。 發(fā)泡性：C14發(fā)泡性最好，C10C14泡沫穩(wěn)定性最好。 去污力：C12最好。 表面張力效能：ABS比LAS大。 發(fā)泡力及潤濕力：ABS優(yōu)于LAS。 去污力：LAS優(yōu)于ABS，特別在高溫洗滌時。 生物降解性：LAS明顯優(yōu)于ABS。 LAS的苯基可結(jié)合在烷基鏈的任何一個位置。 以C12烷基為例： 去污力：低濃度時，3-烷基苯磺酸鈉的去污力最好，2-位次之，4-，5-，6-位次之；高濃度時（0.2以上時）除1-位外，去污力差異不大。 泡沫性：苯基向鏈中心位置移動，產(chǎn)品的泡沫性增高，5-位最大，6-位迅速下降。 潤濕力

19、：苯基在烷基鏈的奇數(shù)位置為好，且愈靠近中心位置愈好。 生物降解性: 苯基愈接近鏈的中心位置，愈差。磺化反應(yīng)式如下： 最好采用SO3作為磺化劑。磺化反應(yīng)為：為親電取代反應(yīng)。烷基苯中的苯環(huán)為一個鍵的共軛體系，R是一個供電子基團，使苯環(huán)的電子云密度增加。但由于位阻效應(yīng)，磺酸基主要在對位。 反應(yīng)式：R+ H2SO4RSO3H+ H2O+ HH=-48KJ/molH H=-112KJ/molR+ H2SO4SO3RSO3H+ H2SO4 +HH =-170KJ/molR+ SO3RSO3H+R-ArH+ X+ArXH+Ar+H+X以SO3作為磺化劑時，SO3為親電試劑： 為親電試劑，硫原子與二個氧原子形

20、成配位鍵，硫原子因缺乏電子而呈正電性+，與硫原子共價鍵的氧原子因外層電子的偏移而呈負電性-，S易接受電子使SO3成為強親電試劑。以發(fā)煙硫酸為磺化劑： 烷基苯 絡(luò)合物 絡(luò)合物SO3SOO+-OSO3+R+ 2SO3RS2O6HRS2O6H+RRSO3H2R-+ SO3H+RSO3H+RHSo3HRSO3H+H+ -烯烴（C12C18）與SO3 在適當?shù)臈l件下反應(yīng)，然后中和、水解而得。產(chǎn)品主要成分： R-CH=CH-(CH2)p- SO3Na 烯基磺酸鹽 R-CH-(CH2)q-SO3Na 羥烷基磺酸鹽 OH 1、磺化機理 SO3 與-烯烴的反應(yīng)速度是與烷基苯反應(yīng)的100倍。反應(yīng)熱與為210KJ/

21、mol。 以SO3/空氣磺化直接生成的磺內(nèi)酯與烯基磺酸的典型比例為70:3060:40。 磺化后的物料經(jīng)氣液分離器后，液體部分需進行適當?shù)睦匣?，?磺內(nèi)酯異構(gòu)化成-磺內(nèi)酯。2、-烯烴磺化產(chǎn)物的中和與水解 磺化產(chǎn)物中的烯基磺酸，與NaOH中和： 磺化生成的副產(chǎn)物二磺酸亦可被堿中和。 生成的磺內(nèi)酯需在170180、0.5MPa下進行水解約為30min后才能中和。中和-烯烴磺化產(chǎn)物時堿約需過量1.52。NaOH+RCH=CH(CH2)nSO3HRCH=CH(CH2)nSO3Na AOS是一種高泡、水解穩(wěn)定性好的陰離子表面活性劑。 AOS商品通常為活性物含量39%40%的水溶液或活性物含量約70%的漿

22、狀物，也有90%含量的粉狀商品。碳鏈長度以C14C16為主。AOS具有優(yōu)良的抗硬水能力，低毒、溫和、刺激性低，在各種個人保護用品中的應(yīng)用優(yōu)于K12，在硬水中有良好的去污力，生物降解性好，用途廣泛。 民用產(chǎn)品中適用于配制個人保護、衛(wèi)生用品以及各類洗滌劑。工業(yè)上主要用作乳液聚合乳化劑、農(nóng)藥乳化劑、潤濕劑和油田化學(xué)品等。 AS的抗硬水性較差，在其分子中加成23個環(huán)氧乙烷可顯著提高抗硬水性能。 n=24 醇醚硫酸化時與脂肪醇的主要區(qū)別是醇醚在酸性條件下醚鍵斷裂，生成有毒化合物1,4-二噁烷 產(chǎn)生1,4-二噁烷的原因：SO3過量多，醇醚轉(zhuǎn)化率高、未硫酸化油含量低時；反應(yīng)溫度過高，或局部過熱；醇醚硫酸酯老

23、化時間長； RO(CH2CH2O)nH+SO3RO(CH2CH2O)nSO3HRO(CH2CH2O)nSO3H+NaOHRO(CH2CH2O)nSO3NaRO(CH2CH2O)nSO3HH+RO(CH2CH2O)n-2SO3H+OOCH2CH2CH2CH2 醇醚硫酸化后，采用離心真空脫氣工藝，可降低產(chǎn)物中二噁烷含量，產(chǎn)品中二噁烷含量可控制在50mg/Kg以下。 AES是改性產(chǎn)物中最重要、產(chǎn)量最大的一種，由于在疏水基和親水基間嵌入了聚氧乙烯鏈，因而兼具有非離子和陰離子表面活性劑的一些特性。，在酸、堿介質(zhì)中具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，對酶的活性影響小，具有優(yōu)良的去油污性和分散性。 應(yīng)用于香波、浴用品、剃

24、須膏等用品中，也是輕垢洗滌劑、重垢洗滌劑、地毯清洗劑、硬表面清洗劑配方中的重要組分。同時可作為染色助劑、金屬加工冷卻潤滑劑、潤濕劑、滲透劑等。1、羧甲基化法 2、氧化法 該類表面活性劑的表面活性好，是溫和、安全的“綠色”表面活性劑品種，但由于價格略高，僅在一些特殊的領(lǐng)域中能夠得到應(yīng)用。 RO(CH2CH2O)nCH2CH2OHClCH2COOH+NaOHRO(CH2CH2O)nCH2CH2OCH2COONa+NaCl+H2ORO(CH2CH2O)nCH2CH2OH+O2+NaOHPd-2H2ORO(CH2CH2O)nCH2COONaAEPS: 十二烷基聚環(huán)氧乙烷醚磷酸酯鈉鹽十二烷基聚環(huán)氧乙烷醚

25、磷酸酯鈉鹽(月桂醇聚環(huán)氧乙月桂醇聚環(huán)氧乙烷醚磷酸鈉烷醚磷酸鈉)包括包括: 單烷基醚磷酸酯鈉鹽：乳化、洗滌、起泡單烷基醚磷酸酯鈉鹽：乳化、洗滌、起泡、抗靜電性好抗靜電性好;C12H25O(CH2CH2O)3PONaONaOC12H25O(CH2CH2O)3POC12H25O(CH2CH2O)3ONa制備制備(1)(1)五氧化二磷法五氧化二磷法C12H25O(CH2CH2O)3HP2O5+C12H25O(CH2CH2O)3HPOCl3C12H25O(CH2CH2O)3POClClC12H25O(CH2CH2O)32PClOC12H25O(CH2CH2O)33PO+C12H25O(CH2CH2O)3

26、POOHOHC12H25O(CH2CH2O)32POHOC12H25O(CH2CH2O)33POH2O(2)(2)三氯氧磷法三氯氧磷法陽離子表面活性劑在水溶液中離解時生成的表面活性離子帶正電荷。疏水基與陰離子表面活性劑中的相似。親水基與疏水基可直接相連，也可通過酯、醚和酰胺鍵相連。1928年，陽離子表面活性劑開始被應(yīng)用，最初是作為殺菌劑出現(xiàn)的。60年代，該類表面活性劑產(chǎn)量增長較快，品種發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍日益擴大。目前，全世界產(chǎn)量約50萬噸左右。主要用于：合成和天然纖維的柔軟劑、抗靜電劑、肥料的抗結(jié)塊劑、農(nóng)作物除莠劑、瀝青和石子表面的粘連促進劑、破乳劑、金屬防腐蝕劑、顏料分散劑、頭發(fā)調(diào)理劑、化妝

27、品中的乳化劑、礦石浮選劑等。p 胺鹽胺鹽1、脂肪胺鹽：用鹽酸或其他酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的產(chǎn)物。 如：2、乙醇胺鹽： 可用如下方式 用鹵代烷 用脂肪胺 脂肪胺與環(huán)氧化物反應(yīng) 上述產(chǎn)物與各種酸得陽離子表面活性劑乙醇胺鹽 C12H25NH2+CH3COOH6070CC12H25NH3 CH3COORX+NH2CH2CH2OHRNHCH2CH2OHRX+NH(CH2CH2OH)2RN(CH2CH2OH)2RNH2+ClCH2CH2OHRNHCH2CH2OH+RN(CH2CH2OH)2RNH2+nCH2CH2ORN(CH2CH2O)xH(CH2CH2O)yHRN(CH2CH2OH)2+HClR

28、NH(CH2CH2OH)2Cl3、聚乙烯多胺鹽： 脂肪胺與丙烯腈反應(yīng) 鹵代烷與乙二胺、二乙三胺、三乙四胺反應(yīng)可得N烷基多胺 上述胺與酸生成的鹽為表面活性劑。 如：與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，則水溶性得到改善，產(chǎn)物可作為潤濕劑使用等。p 季銨鹽： 伯胺、仲胺、叔胺的鹽遇堿會生成不溶于水的胺。 季銨鹽與堿作用，能生成一個溶于水的季銨堿和季銨鹽的混合物： RNH2+CH2=CHCNRNHCH2CH2CNH2RNHCH2CH2NHCH2CH2NH2RX+NH2CH2CH2NHCH2CH2NH2RNHCH2CH2NHCH2CH2NH2RNR1R3R2X+NaOHRNR1R3R2OH +NaX其產(chǎn)品的溶解性：（1）、

29、具有一個長鏈烷基的季銨鹽在水中的溶解度與長鏈烷基的碳鏈長度有關(guān)，C8C14的易溶于水；C16C18的難溶于水。（2）、含有一個長鏈烷基的季銨鹽能溶于水和極性溶劑，但不溶于非極性溶劑。（3）、含有兩個長鏈烷基的季銨鹽幾乎不溶于水，而溶于非極性溶劑。（4）、季銨鹽中含有不飽和的脂肪族或芳香族基團時，能增加其在極性或非極性溶劑中的溶解度。 季銨鹽的商品通常為含量10%75%的水溶液或有機溶劑的溶液。其合成實例： 高碳烷基胺用低碳烷基化劑季銨化的實例：C12H25NCH3CH3+CH3Cl8085C, 0.2MPaNaOH， 甲（乙 ）醇C12H25NCH3CH3ClCH3C16H33NCH3CH3+

30、CH3Cl8085C, 0.2MPaNaOH， 甲（乙 ）醇C16H33NCH3CH3ClCH3RNCH3CH3常 壓RNCH3CH2ClCH3+CH2Cl80120C季銨化反應(yīng)的影響因素季銨化反應(yīng)的影響因素胺類堿性增大，親核性增大，易于季銨化反應(yīng)胺類堿性增大，親核性增大，易于季銨化反應(yīng)吡啶堿性吡啶堿性(pKb=8.8)小于三乙醇胺小于三乙醇胺(pKb=3.24),故吡啶故吡啶的烷基化速度要比三乙醇胺慢的烷基化速度要比三乙醇胺慢100倍倍當吡啶的當吡啶的2,3,4位上連有烷基時位上連有烷基時,堿性增大堿性增大,但由于但由于2位位的空間位阻增大的空間位阻增大,反應(yīng)性下降反應(yīng)性下降N吡啶12345

31、6（）（）NCH2CH2OHCH2CH2OHCH2CH2OH空間效應(yīng)增大，不易于季銨化反應(yīng)空間效應(yīng)增大，不易于季銨化反應(yīng)單烷基隨鏈長單烷基隨鏈長(C6-C16)增加增加,影響不大影響不大;雙烷基隨鏈長雙烷基隨鏈長(C6-C16)增加增加,有一定影響有一定影響;三烷基隨鏈長三烷基隨鏈長(C6-C16)增加增加,影響較大影響較大烷基化劑中鹵素鍵能增大，反應(yīng)性下降烷基化劑中鹵素鍵能增大，反應(yīng)性下降烷基化速度：烷基化速度： IBrClF烷基化劑中烷基的影響：烷基化劑中烷基的影響：CH3- CH3CH2- （CH3）2CH- （CH3）3C-極性溶劑促進季銨化，非極性溶劑對反應(yīng)影響較小。極性溶劑促進季銨

32、化，非極性溶劑對反應(yīng)影響較小。高碳鹵化物與低碳烷基胺的合成： （新潔爾滅） （吡啶） C12H25Br+(CH3)3N6080C水C12H25NCH3CH3CH3BrC12H25Br+C12H25NCH3CH2CH3BrCH2NCH3CH3C12H25Br+120130C水XNNRClNNRCH2Cl+N(CH3)3RCH2N(CH3)3CH3CH3NClRCH2NCH3CH3CH2CH3CH3NCH2COCH3ClRCH2NCH3CH3CH2COCH3ClRCH2CH3CH3NCH2CH2OHClRCH2NCH3CH2CH2OHCH3其他的合成方法： 伯胺與氯甲烷反應(yīng)： 烷基二甲基叔胺與氯乙

33、醇反應(yīng): 雙烷基叔胺與鹵代烴反應(yīng)： ClRNH2+CH3ClNaHCO3,異 丙 醇C125RNCH3CH3CH3ClRNCH3CH2CH2OHCH3RNCH3CH3+ClCH2CH2OHC100RRNH+2CH3BrBrC100CH3CH3RRN除了上述長鏈烷基的季銨鹽外，還有親水部分和疏水部分通過酰胺、酯、醚等基團連接的銨鹽，其制?。菏紫仁呛铣珊絮０贰Ⅴ?、醚等基團的叔胺，然后再用烷基化劑進行季銨化。含有酰胺基團叔胺的合成方法： 、脂肪酰氯和胺反應(yīng)：Sapamine類表面活性劑、勻染劑PC的結(jié)構(gòu)式為： C17H33COCl+NH2CH2CH2C2H5C2H5NC17H33CONHCH2CH

34、2C2H5C2H5NClC17H35CONHCH2CH2NCH3CH3CH2 含有醚基團的合成方法： 、脂肪醇的氯甲基化： 、脂肪醇、硫醇或烷基酚與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)： 、烷基酚和BrCH2CH2Br、反應(yīng)： 鹵代烴再與低碳叔胺反應(yīng)可得到季銨鹽。 ROHROCH2Cl+CH2O+HCl+H2O+CH2CHCH2ClOROHROCH2CHCH2O+HClROH+BrCH2CH2BrROCH2CH2BrROH +CH3SO3CH2CH2ClROCH2CH2ClSO3H+CH3含有酯基叔胺的合成方法：雙季銨鹽或多季銨鹽由于在分子中含有二個以上的鎓氮原子，除具有與單季銨鹽相同的性能與應(yīng)用外，它在金屬、塑料

35、和礦物等表面上具有較強的吸附作用，且親水基團在二個以上，在水中的溶解度也大。如合成下列：此稱為Gemini型陽離子表面活性劑。C17H35COOH+NCH2CH2OHCH2CH2OHCH2CH2OH1601800CC17H35COOCH2CH2NCH2CH2OHCH2CH2OHNCH3CH32R+BrCH2CH2BrRNCH3CH3CH2CH2NCH3CH3R2+2Br 表面活性劑分子中含有除碳原子外，還具有其它原子且呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物。1、咪唑啉型：咪唑啉為含有二個氮雜原子的五元雜環(huán)單環(huán)化合 物，由連接基團不同而不同。 2-烷基咪唑啉的合成： 脂肪酸（or 脂肪酸酯、酰氯、酸酐）與二胺（乙二

36、胺）反應(yīng)： 2-烷基咪唑啉再與硫酸二甲脂或鹵代烷反應(yīng)，生成季銨鹽：RCOOH + NH2CH2CH2NH2-H2ORCONHCH2CH2NH2-H2ORCNNHCH2CH2NNHCH2CH2R(CH3)2SO4NNHCH2CH2RCH3CH3SO42-烷基氨基乙基咪唑啉型：其上述產(chǎn)品乙?；浼姿猁}便是合成纖維的優(yōu)良柔軟劑和抗靜電劑。 其兩個脂肪鏈，柔軟性特別好。C17H35CNNCH2CH2CH2CH2NHCOCH3HHCOORCOOHNH2CH2CH2NHCH2CH2NH2NNCH2CH2RCH2CH2NH2H2O2RCOOHNH2CH2CH2NHCH2CH2NH2NNCH2CH2RCH2

37、CH2NHCOR此季銨化產(chǎn)物是一個很好的柔軟劑。Rewocat 7500其與環(huán)氧乙烷發(fā)生加成反應(yīng)：2-烷基-1-羥乙基咪唑啉的衍生物：其以油酸為原料的為Cationic Aminine 220 殺菌性很好的陽離子表面活性劑。(CH3)2SO4CH3SO4+CH2CH2NHCORRCNNCH2CH2CH2CH2NHCORRCNNCH2CH2CH3+CH2CH2NH2RCNNCH2CH2CH2CH2N(CH2CH2OH)2RCNNCH2CH2CH3HCCH2ONH2CH2CH2NHCH2CH2OHRCOOH +CH2CH2OHRCNNCH2CH22、嗎啉型：六元環(huán)中含有N、O三種雜原子的化合物，其

38、合成為： 雙（2-氯乙基） N高碳烷基嗎啉 或N高碳烷基嗎啉和硫酸二甲酯、硫酸高碳烷酯以及不對稱的硫酸二烷酯反應(yīng)，可生成相應(yīng)的陽離子表面活性劑。仲胺與雙（2氯乙基）醚反應(yīng)： 二烷基嗎啉陽離子氯化物 此生成物可用作潤濕劑、凈洗劑、殺菌劑，還可用在潤滑油中。R NH2+OClH2CH2CClH2CH2CRNCH2CH2CH2CH2OR Br+RNCH2CH2CH2CH2OHNCH2CH2CH2CH2OK2CO3NH+RNCH2CH2CH2CH2ORROClH2CH2CClH2CH2CRCl高碳鹵代烷與低碳烷基嗎啉（如N-乙基嗎啉、N-羥乙基嗎啉）反應(yīng)： （N-乙基嗎啉） N-甲基嗎啉與硫酸長鏈烷酯

39、反應(yīng)：高碳脂肪酸與三乙醇胺反應(yīng)： 此產(chǎn)物可用作凈洗劑、乳化劑和潤濕劑。NCH2CH2CH2CH2OR-X+CH3CH2NCH2CH2CH2CH2OCH3CH2RXNCH2CH2CH2CH2OH3CNCH2CH2CH2CH2OH3C+ CH3OSO2C16H33CH3C16H33OSO2ONCH2CH2CH2CH2ORCOOH +NH(CH2CH2OH)3-H2ORCOOHCH2CH2NCH2CH2OHCH2CH2OH-H2ORCOOCH2CH2氨基乙基嗎啉與脂肪酸反應(yīng)，生成具有酰胺基團的嗎啉： 此產(chǎn)物可用作消毒殺菌劑、潤濕劑、起泡劑、乳化劑、纖維柔軟劑以及直接染料固色劑等。脂肪伯胺與雙（ 2氯

40、乙基）硫醚反應(yīng)，生成烷基硫代嗎啉 ： 烷基硫代嗎啉若再季銨化，即為季銨鹽型表面活性劑。3、胍衍生物 脂肪胺與氨基腈反應(yīng)，生成烷基胍。 它再與環(huán)氧乙烷反應(yīng)，即為水溶性的陽離子表面活性劑。NCH2CH2CH2CH2ORCOOH+RCONHCH2CH2NCH2CH2CH2CH2ONH2CHCH2+RNCH2CH2CH2CH2SSClH2CH2CClH2CH2CRNH2RNH2+ NH2CNRNHCNH2NH固色劑Y和固色劑M的合成： 固色劑M CHNNHnNH2CN+nHCHOCNHNHCH2HNCNn+nH2O+nHCHO + nNH4ClCNHNHCH2H2NCONH2nnCl+Cu(CH3CO

41、O)2CNHNHCH2NH2CONH2CCNHCH2H2NHNOCHNHCun2+nCl4、三嗪衍生物 分子結(jié)構(gòu)中含有三個氮原子的六元雜環(huán)單環(huán)化合物。 其原料為： 如 Permel柔軟劑： 5、其它： 芐基的硫脲鹽： 殺菌劑 CNCNCNH2NNH2NH2CNCNCNClClClCNCNCNNHCH2OCH3NHCH2OCH3C17H35CONHCH2NHC18H37H2CSCNH2NHHBr酰胺基的硫脲鹽： 纖維防水柔軟劑6、鎓鹽;季銨鹽陽離子表面活性劑中的親水基團N原子為其它可攜帶正電荷的元素，如磷、硫、碘時的陽離子表面活性劑。（1）鏻化合物 鎓鹽鏻化合物，主要作乳化劑、殺蟲劑和殺菌劑（2

42、）锍化合物 具有一個或二個長鏈烷基的亞砜烷基化，生成氧化锍化合物。C17H35CONHCH2H2CSCNH2NHHClPRRR+ RXPRRRRX 硫醚 殺蟲油的乳化劑 低毒殺菌殺蟲劑 其中：R1為烷基，R2、R3為烷基，其中有一個碳原子數(shù)大于12。 優(yōu)良的表面活性劑，清洗硬表面，但價高，與其它表面活性劑復(fù)配使用。 C16H33SC2H5+CH3XC16H33(C2H5)(CH3)SXRSCH2CH2OH+ (CH3)2SO44hrSRCH3CH2CH2OHCH3SO4(R1O)3Si(CH2)3XSR3R2+210hr40120(R1O)3Si(CH2)3SR3R2X（3）碘鎓化合物 此類陽

43、離子表面活性劑具有抗微生物的效果，相容性好，對NaClO作用穩(wěn)定。 其合成： IIOIHSO4IRICl2RIORIRXCl2 兩性表面活性劑具有良好的表面活性、去污。乳化、分散、潤濕作用外，還同時具備殺菌、抗靜電、柔軟性、耐鹽、耐酸堿、生物降解性，并能使帶正電荷或負電荷的物體表面成為親水性面層；低毒性，使用十分安全，多功能性。 兩性表面活性劑的產(chǎn)量占表面活性劑的總量1左右，但發(fā)展較快，年增長約在68%。 兩性表面活性劑有咪唑啉型、甜菜堿型、氨基酸型、磷脂、淀粉、蛋白質(zhì)衍生物等，也有含雜元素代替N、P的，但未實際使用。二、兩性表面活性劑的理化性質(zhì) 兩性表面活性劑分子與單一的陰離子型、陽離子型不

44、同，在分子的一端同時存在有酸性基和堿性基。酸性基：羧基、磺酸基、磷酸基。堿性基：胺基、季銨基。同一分子中既含有陰離子親水基又含有陽離子親水基同一分子中既含有陰離子親水基又含有陽離子親水基甜菜堿型兩性表面活性劑甜菜堿型兩性表面活性劑 羧酸型甜菜堿羧酸型甜菜堿 季銨鹽型陽離子和羧酸型陰離子組成季銨鹽型陽離子和羧酸型陰離子組成(1) N-(1) N-烷基取代的羧酸型甜菜堿烷基取代的羧酸型甜菜堿-制備制備NCH3CH3ClCH2COONaRNCH3CH3CH2COONaClR+-+(2) N-(2) N-酰氨基取代的羧酸型甜菜堿酰氨基取代的羧酸型甜菜堿-制備制備RCOOHH2NCH2CH2CH2-NC

45、H3CH3ClCH2COONaRCONHCH2CH2CH2-NCH3CH3RCONHCH2CH2CH2-NCH3CH2COOCH3+-(3) N-(3) N-長碳鏈基硫代羧酸型甜菜堿長碳鏈基硫代羧酸型甜菜堿-制備制備RSCH2CH2CH2NH2HCOOHHCHORSCH2CH2CH2-NCH3CH3ClCH2COONaRSCH2CH2CH2-NCH3CH2COOCH3+- 硫酸酯甜菜堿硫酸酯甜菜堿-制備制備HSO3ClRN(CH3)2Cl(CH2)4OHNCH3CH3(CH2)4OHCH3R-NCH3(CH2)4OSO3+ R+Cl-+-RNCH3CH3BrCH2CH2SO3NaC2H5OHR

46、NCH3CH3CH2CH2SO3NaBr+70+-+磺酸甜菜堿磺酸甜菜堿-制備制備 羧酸型羧酸型-氨基丙酸型氨基丙酸型-制備制備RNH2CH2=CHCOOCH3RNHCH2CH2COOCH3RNHCH2CH2COOH+水 解RNH2ClCH2COOHRNHCH2COOHRNHCH2COOHClCH2COOHNaOHRNCH2COONaCH2COONa+RNH2BrC2H4SO3NaRNH-C2H4SO3H+N-N-烷基甘氨酸型烷基甘氨酸型-制備制備氨基磺酸型氨基磺酸型-制備制備 羧酸型咪唑啉羧酸型咪唑啉-制備制備CH3(CH2)10NNCH2CH2OHCHCOOHCHCOOHH3C(H2C)1

47、0NNCH2CH2OHCHCOOHCH2COOH+NNRCH2CH2OHCl-SO3HNNRCH2CH2OSO3H+咪唑啉硫酸酯咪唑啉硫酸酯-制備制備在水溶液中不電離在水溶液中不電離,也不易受也不易受pH的影響的影響,不易受強電解質(zhì)無不易受強電解質(zhì)無機鹽的影響機鹽的影響,與其他類型表面活性劑相溶性好與其他類型表面活性劑相溶性好主要包括聚氧乙烯型和多元醇脂肪酸酯型主要包括聚氧乙烯型和多元醇脂肪酸酯型 聚氧乙烯型非離子表面活性劑聚氧乙烯型非離子表面活性劑 隨烷基鏈增長隨烷基鏈增長,疏水性增大疏水性增大;聚氧乙烯單元數(shù)增大聚氧乙烯單元數(shù)增大,水溶性增大。水溶性增大。 溶于水時溶于水時,水分子以氫鍵與

48、聚氧乙烯醚的氧原子連結(jié)水分子以氫鍵與聚氧乙烯醚的氧原子連結(jié),水分子水分子中的氫原子連到醚鍵氧原子的中的氫原子連到醚鍵氧原子的”自由電子對自由電子對”上上,溶解是通溶解是通過與過與1:(4-6)個水分子水合而完成的個水分子水合而完成的.醚的氧原子只有在聚氧乙醚的氧原子只有在聚氧乙烯鏈呈烯鏈呈”之之”字排列時字排列時,才可能結(jié)合才可能結(jié)合4-6個水分子。個水分子。ROHOROC2H4OHROC2H4OHORO(C2H4O)nC2H4OH+nRO(C2H4O)nH伯醇伯醇: :醚醚C9H18OHBF3OHC9H19OO(CH2CH2O)n-HC9H19+n通式：通式：制備：制備：(1)(1)脂肪酸與

49、環(huán)氧乙烷酯化脂肪酸與環(huán)氧乙烷酯化RCOOHRCOOORCOOCH2CH2ORCOOHRCOOCH2CH2OORCOO(CH2CH2O)nRCOOCH2CH2OHRCOOOH-RCOOHRCOO(CH2CH2O)nHRCOO(CH2CH2O)nHRCOO(CH2CH2O)nOCRHO-(CH2CH2O)n-H堿-(n-1)-+-2+(2)(2)脂肪酸與聚乙二醇酯化脂肪酸與聚乙二醇酯化RCOOHHO(CH2CH2O)nHRCOO(CH2CH2O)nH+H2O 山梨糖醇酐脂肪酸酯山梨糖醇酐脂肪酸酯(Span):(Span):一般為混合物一般為混合物OOHOHCH(OH)CH2OOCRRCOOOHCH

50、(OH)CH2OOCROCH2OOCC17H33OHOHOH單酯雙 酯倍半酯CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCH2OHC17H35COOHNaOHH2SO4H3PO4H2COCOC17H35HC-OHCHHC-OHHC-OHCH2OH2COCOC17H35CHHC-OHHC-OHCH2OHCHOCHHC-OHCH2OCH2H35C17OCO-CHCHO+190或225250 +1，4單酯1，5單酯1，4-/3，6-單酯Span60Span60的制備：的制備：由由Span分子中殘余的羥基與氧化乙烯縮合而成。分子中殘余的羥基與氧化乙烯縮合而成。OCH2OCOC17H35O(CH2CH2O

51、)zHO(CH2CH2O)yHH(OCH2CH2)xOSpan-60+20 EOTween-60Tween-60 : APG（葡萄糖和脂肪醇合成的烷基糖苷）的親水性來自糖上（葡萄糖和脂肪醇合成的烷基糖苷）的親水性來自糖上的多個羧基與水形成的氫鍵的多個羧基與水形成的氫鍵,與醇醚不同，它不存在與醇醚不同，它不存在“濁濁點點”。脂肪醇與葡萄糖間的脫水可在不同的位置進行，可形成1,4；1,6；1,3-；和1,2吡喃苷，產(chǎn)物中1,4；1,6位的遠遠大于1,2；1,3位的產(chǎn)物。糖的苷化度“n”亦是一個平均值。平均為1.5。含有相當多的烷基四苷。 APG產(chǎn)物的組成十分復(fù)雜，通常： 烷基二糖苷約有三十個異構(gòu)體

52、。 烷基三糖苷有幾百個異構(gòu)體。 烷基四糖苷有幾千個異構(gòu)體。OOHOHOHOCH2CH2OHOOHOHOHOCnH2n+1123456612345OHHHHHHOOROHOHnCH2OH1、合成： 一步法：葡萄糖和脂肪醇在硫酸或?qū)妆交撬?，陽離子交換樹脂等催化下。 二步法：葡萄糖先與丁醇反應(yīng)然后再與高碳醇反應(yīng)，二種醇可分步加入，亦可同時加入。OOHOHOHOHCH2OHOHOROHOHn+ROH+nH2OnH+OOHOHOHOHCH2OHOHOC4H9OHOHn+C4H9OH+nH2OnH+CH2OH2、性能及用途： 甲基葡萄塘苷硬脂酸酯及其乙氧基化物 甲基葡萄塘苷硬脂酸酯（簡稱MS） HLB值

53、為6CH2OHOHOC4H9OHOHn+CH2OHOHOROHOHnROHH+C4H9OHOHHOHHOHHOHHOCH3CH2OCR 乙氧基化甲基葡萄糖苷硬脂酸酯（簡稱MSE）： HLB值為15 OHZ(OH2CH2C)OHHy(OH2CH2C)OHHHHO(CH2CH2O)xHOCH3CH2OCR糖酯：糖酯：葡萄糖、蔗糖等均具有多個羥基可與脂肪酸酯化得葡萄糖、蔗糖等均具有多個羥基可與脂肪酸酯化得到糖酯，可用于低泡沫洗滌劑及食品和醫(yī)藥的乳化劑。到糖酯，可用于低泡沫洗滌劑及食品和醫(yī)藥的乳化劑。雙聯(lián)型表面活性劑：雙聯(lián)型表面活性劑：連接基將兩個表面活性劑分子聯(lián)在連接基將兩個表面活性劑分子聯(lián)在一起，

54、從而使表面活性劑分子中帶有兩個親油基及親水基。一起，從而使表面活性劑分子中帶有兩個親油基及親水基。連接基可以是親水性，也可以是親油性。與傳統(tǒng)表面活性劑連接基可以是親水性，也可以是親油性。與傳統(tǒng)表面活性劑相比，雙聯(lián)型表面活性劑具有很高的表面活性，其水溶液具相比，雙聯(lián)型表面活性劑具有很高的表面活性，其水溶液具有特殊的相變行為及流變性有特殊的相變行為及流變性。 如：一、雙憎結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)性能 常用的表面活性劑的疏水基主要由碳，氫兩種元素組成，而含氟表面活性劑的疏水基主要由碳、氟兩種元素組成。 按親水基的結(jié)構(gòu)，可為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性離子型四種。性能:化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性良好，分解溫度在

55、300以上。在強酸性介質(zhì)或氧化劑中仍然具有良好的表面活性。C8F17SO3H C8F17COOLi C8F17COONaC8F17SO2N(C2H5)(C2H4O)nHCF3(CF2)nC2H4P(O)(CH3)2 表面活性優(yōu)良：具有憎水，憎油的雙重性質(zhì)，降低溶液表面張力的能力極為顯著，含氟表面活性劑能把水溶液的表面張力降低到15mN/m，提高了水溶液的潤濕性和滲透性；但是它降低油水界面張力的能力小，原因是它不易吸附到油水界面上。 配伍性好：含氟表面活性劑的陰離子與陽離子混合，不但不產(chǎn)生沉淀，而且水溶液的表面張力比各自的單獨值還低。有些復(fù)配混合體系中，可形成液晶狀態(tài)。二、合成1、電解氟化法將羧

56、酰氯或磺酰氯溶于無水的HF中，以鎳板作陽極，在4-6V的電壓下進行電化學(xué)氟化，原料中的氫與氯被氟取代。 羧酰氯電解氟化 由氟羧酰氟可制取含氟表面活性劑：C7H15COCL+16HFC7F15COF.+ HCL +CnF2n+1COFCnF2n+1COOHCnF2n+1CO2RLiALH4CnF2n+1CH2OHmCH2CH2OCnF2n+1CH2O(CH2CH2O)mHH3PO4CnF2n+1CH2OP(OH)2MOHCnF2n+1COOM(M,Na,K,NH4)NH2(CH2)2Si(OC2H5)3CnF2n+1CONH(CH2)3Si(OC2H5)3CnF2n+1CONHC3H6N(CH3

57、)2NH2C3H6N(CH3)2RXCnF2n+1CONHC3H6N+(CH3)2RX-HXCnF2n+1CONHC3H6N+(CH3)2HX-CH2CC=OOO 磺酰氯電解氟化 由此制取含氟表面活性劑：C8H17SO2CL+ 18HFC8F17SO2FHCL+CnF2n+1SO2FMOHCnF2n+1SO3M(M:Li,Na,K,NH4)RNH2CnF2n+1SO2NHCLC2H4CO2HCnF2n+1SO2NC2H4CO2HRRR:-CH3,-C2H5,-C3H7CLC2H4OHCnF2n+1SO2NC2H4CO2HRH2CCH2OH3PO4H2SO4CnF2n+1SO2N(C2H4O)m

58、HRCnF2n+1SO2NC2H4OP(OH)2RCnF2n+1SO2NC2H4OSO3HRNH2C3H6N(C2H5)2CnF2n+1SO2NHC3H6N(C2H5)2RXCnF2n+1SO2NHC3H6N+(C2H5)2X-RH2CH2CCH=OOOCnF2n+1SO2NHC3H6N+(C2H5)2C2H4COO-HXCnF2n+1SO2NHC3H6N+(C2H5)2H.X-X:CL .Br.I2、調(diào)聚法利用不同的調(diào)聚劑全氟烷基碘、低級醇等和四氟乙烯反應(yīng)，得到不同相對分子質(zhì)量分布的調(diào)聚物。產(chǎn)物是不同鏈長的混合物，可以按需要加以分離。氟低級烷基碘化物和氟乙烯調(diào)聚：由CF3I或CF3CF2I與

59、四氟乙烯調(diào)聚，可制得直鏈狀的奇數(shù)或偶數(shù)C原子的全氟碘化物。工業(yè)上考慮產(chǎn)物的經(jīng)濟性，常用五氟碘乙烷。其合成為： （n：015)用（CF3）2CFI與四氟乙烯調(diào)聚，可得到末端為支鏈的全氟烷基碘化物：RfIn(CF2=CF2)Rf(CF2CF2)nIRf:-CF3,-CF2CF3,-CF(CF3)2CF2=CF2IF5,I2CF3CF2ICF3CF2In(CF2=CF2)CF3CF2(CF2CF2)nI由以上合成物可制得中間體：全氟羧酰氟和氟烴磺酰氯轉(zhuǎn)化成全氟磺酰氟后按前面所述的方式制取含氟表面活性劑。Rf(CF2CF2)nCH2CH2I按如下方式制取含氟表面活性劑：CF3CF=CF2KF,I2(C

60、F3)2CFI(CF3)2CFIn(CF2=CF2)(CF3)2CF(CF2CF2)I(n=010)Rf(CF2CF2)nICH2=CH2H2SO4.SO3SO2,CL2Rf(CF2CF2)nCH2CH2IRf(CF2CF2)n-1CF2COFRf(CF2CF2)nSO2CLRf(CF2CF2)nCH2CH2IH2SO4.SO3Rf/C2H4OHCH3NCOCNOCH3NCOCNORf/C2H4OCH3NCOCNORf/C2H4OHO(C2H4O)mHO(C2H4O)mHH2CCH2ORf/C2H4O(CH2CH2O)mHH2SO4.M2CO3Rf/C2H4O(CH2CH2O)mSO3MP2O5.NH